1、赣南师范大学 2015-2016 学年第 2 学期 波谱分析 课程论文 行政班级：化学 1301 班 学号：130900073 姓名：李丽梅选课班级：化学 1301 班 任课教师：路东亮 成绩 ：论文题目：论文要求：结合所学专业课程的内容，自选一个论文题目。要求内容丰富、论证充分、合理、有自己的观点；格式规范、语言流畅。不允许抄袭参考文献或者其他同学的文章。教师评语：评价指标 A B C 评 分观点 正确，有自己观点，有创新性 较正确，有自己的观点 错误，或没有自己的观点，抄袭行文 语言流畅，层次分明，中心突出 语言较流畅，结构合理 文字不通，条理不清论证 材料丰富，论证充分，逻辑性强 材料较
2、多，论证基本合理 缺乏证据，简单拼凑规范 符合论文格式与规范 基本符合论文格式与规范 不符合论文格式与规范总成绩取平均值教师签字：年 月 日论文题目：紫外光谱原理及其应用论文要求：结合所学专业课程的内容，自选一个论文题目。要求内容丰富、论证充分、合理、有自己的观点；格式规范、语言流畅。不允许抄袭参考文献或者其他同学的文章。教师评语：评价指标 评 分观点 正确，有自己观点，有创新性 较正确，有自己的观点 错误，或没有自己的观点，抄袭行文 语言流畅，层次分明，中心突出 语言较流畅，结构合理 文字不通，条理不清论证 材料丰富，论证充分，逻辑性强 材料较多，论证基本合理 缺乏证据，简单拼凑规范 符合论
3、文格式与规范 基本符合论文格式与规范 不符合论文格式与规范总成绩取平均值教师签字：年 月 日摘要：时至今日，波谱分析已经成为探究有机分子和生物大分子的最可靠、最有效的结构分析手段。因此掌握波普实验法并利用谱图提供的结构信息，实为从事有机化学及相关学科工作的必须。在我国，理科院校有机波普分析也已成为有机化学，有机分析的中心内容之一。对有机化合物的结构表征应用最为广泛的仪器分析方法是：紫外光谱、红外光谱、核磁共振谱、质谱等。本文就紫外光谱综合阐述其原理及应用。关键词：紫外光谱、基本原理、应用Abstract：Today, the spectrum analysis of organic molec
4、ules and biological macromolecules has become the most reliable and most effective means of structural analysis. Therefore grasp pop experimental method and using information structure of spectra, it is must be working in the field of organic chemistry and related disciplines. In our country, analys
5、is of organic pop science colleges has become organic chemistry, organic analysis of one of the central content. The structure of organic compounds represent the most widely used instrument analysis method is: ultraviolet spectrum, infrared spectrum, nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy, ma
6、ss spectrometry, etc. In this paper, the principle and application of ultraviolet spectroscopy, comprehensive elaboration.Keywords：Ultraviolet spectrum、The basic principle of、application前言:在光谱分析中，依据物质对光的选择性吸收而建立起来的分析方法称为吸光光度法，主要有：红外吸收光谱：分子振动光谱，吸收光波长范围 2.51000um，主要用于有机化合物结构鉴定。紫外吸收光谱：电子跃迁光谱，吸收光波长范围 20
7、0400nm（近紫外区），可用于结构鉴定和定量分析。可见吸收光谱:电子跃迁光谱，吸收光波长范围 400750nm，主要用于有色物质的定量分析。紫外光谱是分子中某些价电子吸收了一定波长的电磁波,由低能级跃近到高能级而产生 的一种光谱,也称之为电子光谱.目前使用的紫外光谱仪波长范围是 200800nm.其基本原理是用不同波长的近紫外光(200400nm)依次照一定浓度的被测样品溶液时,就会发现部分波 长的光被吸收。如果以波长 为横坐标(单位 nm),吸收度(absorbance)A 为纵坐标作图,即得到紫外光谱(ultra violet spectra，简称 UV)1、紫外可见光谱紫外吸收光谱是由
8、分子中价电子能级跃迁所产生的。由于电子能级跃迁往往要引起分子中核的运动状态的变化，因此在电子跃迁的同时，总是伴随着分子的振动能级和转动能级的跃迁1。考虑跃迁前的基态分子并不是全是处于最低振动和转动能级，而是分布在若干不同的振动和转动能级上；而且电子跃迁后的分子也不全处于激发态的最低振动和转动能级，而是可达到较高的振动和转动能级,因此电子能级跃迁所产生的吸收线由于附加上振动能级和转动能级的跃迁而变成宽的吸收带。此外，进行紫外光谱测定时，大多数采用液体或溶液试样。液体中较强的分子间作用力，或溶液中的溶剂化作用都导致振动、转动精细结构的消失。但是在一定的条件下，如非极性溶剂的稀溶液或气体状态，仍可观
9、察到紫外吸收光谱的振动及转动精细结构。1.1 紫外可见光谱的基本概念1.1.1 电子跃迁2的类型根据分子轨道的计算结果，分子轨道能级的能量以反键 轨道最高，而n 轨道的能量介于成键轨道与反键轨道之间。分子轨道能级的高低次序如下：*n1、* 键键能高，要使 电子跃迁需要很高的能量，大约780KJ.mol-1，是一种高能跃迁。这类跃迁对应的吸收波长都在真空紫外区，在近紫外区是透明的，所以常用作测定紫外吸收光谱的溶剂。2、n* 分子中含有氧、氮、硫、卤素等原子，则产生这种跃迁，它比 *跃迁的能量低得多。（甲硫醇 227nm，碘甲烷 258nm）3、* 不饱和化合物及芳香化合物除含 电子外，还含有 电
10、子。 电子容易受激发，电子从成键的 轨道跃迁到反键的 轨道所需的能量比较低。一般孤立双键的乙烯、丙烯等化合物，其 *跃迁的波长在 170-200nm 范围内，但吸收强度强（10 4）。如果烯烃上有取代基或烯键与其它双键共轭，*跃迁的吸收波长将红移到近紫外区。芳香族化合物存在环状的共轭体系，* 跃迁会出现三个吸收带即 E 吸收带、K 吸收带、B 吸收带（苯：184nm、203nm、256nm）。 4、n* 当化合物分子中同时含有 电子和 n 电子则可产生这种跃迁，n*，所需的能量最低，其所产生的吸收波长最长，但吸收强度很弱（丙酮：280nm，15）。电子跃迁类型与分子结构及其存在的基团有密切的关
11、系,可以根据分子结构来预测可能的电子跃迁（饱和烃 *，烯烃 *、*，脂肪醚*、n*，醛酮 *、n*、*、n*）。1.1.2 光吸收定律通常以波长 为横轴、吸光度 A（百分透光率 T%）为纵轴作图，就可获的该化合物的紫外吸收光谱图。吸光度 A，表示单色光通过某一样品时被吸收的程度 A=log(I0/I1), I0入射光强度，I 1透过光强度；透光率也称透射率 T，为透过光强度 I1与入射光强度 I0之比值，T= I 1/I0透光率 T 与吸光度 A 的关系为 A=log(1/T)1.1.3 发色基团和助色基团能使化合物出现颜色的一些基团。在紫外吸收光谱中沿用这一术语，其含义已经扩充到凡是能导致化
12、合物在紫外及可见光区产生吸收的基团，不论是否显示颜色都称为发色基团。一般不饱和的基团都是发色基团（C=C、C=O、N=N 、三键、苯环等）。早期引入的一个术语，它是指那些本身不会使化合物分子产生颜色或者在紫外及可见光区不产生吸收的一些基团，但这些基团与发色基团相连时却能使发色基团的吸收带波长移向长波，同时使吸收强度增加。通常，助色基团是由含有孤对电子的元素所组成（-NH 2,-NR2 ,-OH,-OR ,-Cl 等），这些基团借助P 共轭使发色基团增加共轭程度，从而使电子跃迁的能量下降。各种助色基团的助色效应各不相同，以 O- 为最大，F 为最小。助色基团的助色效应强弱大致如下列顺序。Fx,y
13、 吸收光谱不重叠，按单组分的测定方法分别在处测得组分浓度。x，y 吸收光谱单向重叠，x 组分对 y 组分的测定有干扰。双向重叠，列方程组求 Cx 和 Cy。随着测量组分对俄增多，实验结果的误差也将增大。2、3 纯度检查如果一化合物在紫外-可见光区没有吸收峰，而其中的杂质有较强的吸收，就可方便地检出该化合物中的痕量杂质。例如要检定甲醇或乙醇中的杂质苯等，可利用苯在 259nm 出的 B 吸收带，而甲醇或乙醇在此波长处几乎没有吸收。2、4 化合物结构的推测2.4.1 顺反异构体的判别一般来说，顺式异构体的最大吸收波长比反式异构体的值小。2.4.2 互变异构体的测定2.4.3 构象的判别2、5 氢键
14、强度的测定n*吸收带在极性溶剂中比在非极性溶剂中的波长短一些。在极性溶剂中分子间形成了氢键，实现 n*跃迁时，氢键也随之断裂；此时，物质吸收的光能，一部分用以实现 n*跃迁，另一部分用以破坏氢键（即氢键的键能）。而在非极性溶剂中，不可能形成分子间氢键，吸收的光能仅为了实现 n*跃迁，故所吸收的光波的能量较低，波长较长。由此可见，只要测定同一化合物在不同极性溶剂中的 n*跃迁吸收带，就能计算其在极性溶剂中氢键的强度。结语紫外可见光谱法的应用具有用样品量少，结构信息丰富的特点，因此得到广泛的应用。同时，紫外可见光谱在理论、仪器、方法和应用等方面都取得了进步。紫外可见光谱的应用大大缩短了复杂化合物结
15、构测定的时间，也是许多过去难以解决的问题迎刃而解，促进了学科的发展。近年来，随着生物科学研究的发展，用波普技术在分子水平上研究生命过程的分子运动和变化规律成为前沿领域的热门话题，波普法测定生物分子的技术也得到快速的发展。紫外可见光谱具有光明的应用前景，相信随着紫外可见关顾的应用技术的加深，必将在众多领域改变我们的生活，带来巨大的利益。参考文献1张锐.现代材料分析方法.北京:化学工业出版社,2007,7.2林树昌,曾永淮.分析化学.河北:高等教育出版社.3邹建平,王璐,曾润生等.有机化合结构分析.北京:科学出版社,2005.4黄量,于德良.紫外光谱在有机化学中的应用.北京:科学出版社,1988.
